真空堆载联合预压法加固软基的现场试验 (2009年)

结合山东日照港集装箱码头辅建区的软基处理工程,开展了现场真空堆载联合预压试验和监测资料分析研究,并对其加固机理和加固效果进行了探讨。研究结果表明真空预压明显地加快了地基的沉降速率,加速其固结过程,同时产生向内的水平位移,从而使真空少焦载联合预压比超载预压具有更强的杭失稳能力。土体侧向位移量和位移速率与加荷方式及大小密切相关。真空预压的加固深度主要是地表以下竖向排水体范围内受荷载影响的土层。 ### 知识点详解 #### 一、真空堆载联合预压法概述 **真空堆载联合预压法**是一种有效的软土地基处理技术，它结合了真空预压技术和堆载预压技术的优点，能够有效地改善软土地基的物理力学性质，提高其承载力和稳定性。该方法特别适用于沿海地区或含水量高的软土地基加固。 #### 二、加固机理 1. **真空预压**: 利用封闭系统内部产生的负压差，促使地下水排出，加速地基土体的固结过程，减少地基沉降。 2. **堆载预压**: 在地基上施加临时荷载，通过增加土体应力，促使土体中的孔隙水排出，进而加快地基土体的固结。 3. **联合效应**: 真空预压与堆载预压相结合，可以显著提高土体的固结速率和抗失稳能力，减少地基的最终沉降量。 #### 三、现场试验研究 ##### 1. 实验背景 本研究以山东日照港集装箱码头辅建区的软基处理工程为背景，进行了一系列现场真空堆载联合预压试验。 ##### 2. 监测资料分析 通过对试验过程中地基沉降速率、固结程度以及土体侧向位移等数据的监测分析，得出以下结论： - **沉降速率**: 真空预压能明显加快地基的沉降速率，加速其固结过程。 - **固结效果**: 地基在真空预压作用下，固结效果显著提升，加固深度主要限于地表以下的竖向排水体范围内的土层。 - **侧向位移**: 土体侧向位移量和位移速率与加荷方式及大小密切相关。联合预压相比于超载预压，能更好地控制土体侧向位移，增强地基的抗失稳能力。 #### 四、加固效果探讨 根据实验结果，可以得出以下几点关于真空堆载联合预压法加固软基的效果： 1. **显著提高固结速率**: 真空预压技术能有效提高地基土体的固结速率，从而缩短施工周期。 2. **增强地基稳定性**: 联合预压法相较于传统的超载预压法，能更有效地控制土体侧向位移，增强地基的整体稳定性。 3. **改善土体力学性质**: 通过加速固结过程，可显著改善软土地基的压缩性、渗透性和强度等力学性质。 #### 五、案例分析 以日照港的软基处理工程为例，具体分析了真空堆载联合预压法的应用效果。实验数据显示，在采用真空预压技术后，地基沉降速率明显加快，固结过程加速，且土体产生了向内的水平位移，这表明联合预压法能够有效增强地基的抗失稳能力。 #### 六、总结 真空堆载联合预压法作为一种新型的地基处理技术，在软土地基加固领域展现出了巨大的应用潜力。通过结合真空预压与堆载预压的优势，不仅能有效提高地基土体的固结速率和承载力，还能显著增强地基的稳定性，减少后期维护成本，对于提高工程项目的安全性和经济性具有重要意义。未来的研究可以进一步探索不同地质条件下的应用效果，优化设计参数，以便更好地服务于工程建设实践。